题目内容
【题目】为了测量电流表A的内阻,实验提供了如下器材:
A.待测电流表A(量程0~200μA,内阻r1约为200Ω)
B.电压表V1(量程0~0.5V,内阻r2约为1kΩ)
C.电压表V2(量程0~3V,内阻r3=3kΩ)
D.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
E.定值电阻
F.滑动变阻器R2(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流1.0A)
G.开关S一个,导线若干
(1)为减小测量误差,测量时要求电表的读数不小于其量程的,且指针偏转范围较大,在提供的器材中,不需要的是:_____;(填正确答案标号)
(2)两位同学根据所选择的实验器材,分别设计出甲、乙两种电路,合理正确的是___________;(填“甲”或“乙”)
(3)测量后计算该电流表电阻阻值的表达式r1=___________,并说明表达式中各符号(题中已知的除外)的物理意义:___________。
【答案】B 乙 或 为电压表的示数,为待测电流表A的示数
【解析】
(1)根据实验要求电表的读数不小于其量程的,而且电流表A的内阻较小,从而判断电压表不需要;
(2)根据实验原理进行分析判断;
(3)根据欧姆定律结合电路图乙进行分析求解即可;
(1)由于电源电动势为4V,而且测量时要求电表的读数不小于其量程的,且指针偏转范围较大,可知电压表V1的量程太小,不符合题意,故不需要的器材是B;
(2)图甲电压表测量A与的电压,由题可知A的量程太小,二者的电压之和也是很小的,导致电压表的示数不会超过量程的,不符合题意,而图乙将电流表A与并联,从而改装成大量程的电流表,同时将电压表串联在电路中,能起到测量支路总电流的作用,故图乙正确;
(3)由图乙可知,通过电压表的电流为:
则通过电阻的电流为:
根据欧姆定律可知,电流表A两端电压等于两端电压,即为
则电流表A的内阻为:,其中:为电压表的示数,为待测电流表A的示数。